0  引言

在自動化迅速發展的今天，鍋爐爐膛安全監控系統(FSSS^[1]即Furnace Safeguard SupervisorySystem)是負責鍋爐爐膛燃料安全及燃燒器管理的控制系統，FSSS系統能在鍋爐各工況內，連續監視鍋爐各相關附機設備的運行狀態。FSSS系統根據設備運行狀態進行邏輯運算和判斷，使輔機設備按照既定的程序完成必要的操作或處理，避免未遂性事故。保證鍋爐爐膛及燃燒系統的安全，它在防止運行人員誤操作及設備故障下引起鍋爐爐膛爆炸方面起著重要作用，然而DCS^[2]控制已成為裝置生產中必不可少的一部分，通訊技術已成為控制系統中必不可少的一部分，。由于控制系統雜多亂特點，有的一套裝置用好幾套控制系統，這就不得不通過通訊來實現其資源，一來可以節約成本，二來可以減少很大工作量，即方便維護有便于操作。目前越來越多通訊技術如RS485、MODBUS、ProfibusDP^[3]通訊用于化工或其它行業中，通訊技術已成為第三方一體化解決方案。本文章主要介紹了和利時DCS通過DP線與西門子S7-300^[4]系統如何建立和實現通訊。

1  設計要求

1.1  主要技術參數

1.1.1和利時自動控制主要技術參數如下表1：

1.1.2西門子S7-300系統自動控制主要技術參數如下表 2：

1.1.3系統連鎖邏輯功能及關系如下表3：

1.1.4要求DCS控制送到PLC里面，然后有PLC執行操作輸出，輸出信號再反饋給DCS作為顯示，跟蹤調節。其中停爐按鈕不但要在操作畫面上加軟停爐，還要在操作臺上安裝硬按鈕，需要人工操作確認。另外在DCS上設立報警點，提醒操作工注意。

1.1.5如何實現

和利時DCS一共有兩對主控FM801，連帶56個I/O模塊，都是通過和利時專用DP線連接實現通訊。而西門子主控CPU315通訊輸出口有MPI和DP兩種，這里用的是DP口，只需要一般屏蔽雙絞線從西門子主控口連接到和利時某一個卡件上即可通訊，作為和利時一個卡件，相當于一個從站，和利時是一個主站。鍋爐FSSS點火系統可以在和利時組態畫面上操作控制現場閥門連鎖邏輯動作、停爐等操作。具體如何實現見下面敘述及詳圖。

1.2兩者的系統網絡圖

1.2.1系統控制網絡總圖如下圖 1

2  軟硬件設計

2.1硬件配置

硬件DCS是和利時FM801系列，共二臺控制柜；PLC是西門子S7-300 CPU315系列，共一臺控制柜，兩者通過DP線連接，設立兩臺操作監控電腦。

2.2軟件配置

軟件是和利時MACSV系統組態軟件Codesys底層軟件，通過底層控制邏輯組態來實現與PLC的通訊。西門子S7-300組態軟件，通過設定站號和地址來與DCS交換數據，兩者必須保證地址一一對應。才能實現數據共享。我們都知道和利時DCS控制系統在國內用的很多。S7-300是模塊化小型PLC系統，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統，S7-300 PLC采用模塊化結構，組態非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業以太網總線系統；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統。

2.3具體如何實現通訊看如下設置：

首先在和利時DCS Codesys底層軟件中加一設備命名為西門子DP，在屬性里面設置好和西門子地址一樣的地址，這樣才能保證兩者的一致，然后確定數據量，是讀還是寫。字節還是字。確定好加好之后啟動即可。如下圖2所示：

在西門子PLC軟件中增加Profibus DP地址，然后組好FSSS程序，確定要通訊的點數，把相應的變量通過做程序傳到DCS中讀取。如下圖3、圖4所示：

圖3

圖4

下面是兩者通訊成功后的一幅自動點火系統利時監控畫面如圖5下：

圖5

3  結論

通過上述簡要敘述及實踐運行證明，和利時DCS與西門子PLC結合實現了數據共享。資源共享，通訊成功給生產帶來了方便，給操作帶來了方便，給生產帶來了安全保護，在操作上便于操作，從維護上便于維護。DCS、PLC不但可以兩者通訊還可以接受現場儀表RS485、MODBUS信號通訊。功能更強大，用處更廣泛。

參考文獻

[1] 高峰.鍋爐爐膛安全監控系統.北京遠東儀表有限公司 2008年05月.第一版.

[2] 張工.MACSV軟件組態手冊.和利時自動化有限公司 2005年12月.第二版.

[3]鐘工.西門子PLC DP通訊手冊.西門子自動化2008年5月.第一版.

[4]王曙光.S7-300/400入門與開發實例.人民郵電出版社2009年2月.第一版.

作者簡介:張東民（1985-），男，畢業于中國石油大學（華東），本科，儀表高級技師，國家一級，曾在自動化博覽、儀器儀表用戶、PLC@FA等自動化雜志上發表論文十余篇，有近10年豐富的DCS、SIS、PLC系統組態調試以及現場儀表調試經驗，煉油10余套裝置項目建設經驗，其中論文曾獲得全國SCADA征文、中國石油化工重大工程論文三等獎。